Вариант №050 "Металлоискатель на двух микросхемах К561ЛА7 с кварцевой стабилизацией". Работа устройства основана на биении частот двух генераторов, собранных на двух микросхемах К561ЛА7. Опорный и поисковый генераторы построены на логических элементах разных микросхем, что уменьшает влияние их друг на друга по цепям питания. Особенностью этой схемы является то, что частота опорного генератора, стабилизирована кварцевым резонатором ZQ1 с частотой 1МГц. Средняя частота поискового генератора около 100кГц. Чувствительность достигается десятикратной разностью частот, что заметно проявляется на слух по биениям частот на выходе смесителя. Питание 9 - 15 вольт, ток потребления около 25мА.
Представляемая в этом варианте набора схема металлоискателя по своему принципу похожа на схему металлоискателя в наборе №021. Работа устройства основана на биении частот двух генераторов, собранных на двух микросхемах К561ЛА7. Каждая микросхема состоит из четырёх логических элементов 2И-НЕ. Опорный и поисковый генераторы построены на логических элементах разных микросхем, что уменьшает влияние их друг на друга по цепям питания.
Особенностью этой схемы является то, что частота опорного генератора, собранного на элементах DD2.1, DD2.2, DD2.3, стабилизирована кварцевым резонатором ZQ1 с частотой 1МГц и остаётся неизменной независимо от напряжения источника питания и температуры окружающей среды. На элементах DD1.1, DD1.2, DD1.3 собран поисковый генератор, частота которого зависит от параметров контура, состоящего из поисковой катушки L1 и конденсатора С2.
Средняя частота поискового генератора около 100кГц. Его частоту в небольших пределах можно регулировать с помощью переменного резистора R2, изменяющего напряжение, подающееся на варикап VD1, в результате чего последний меняет свою ёмкость. Последовательно с конденсатором С3 варикап подключен к поисковой катушке, соответственно, влияет на частоту поискового генератора.
Элементы DD1.3 и DD2.3 выполняют функцию усиления и согласования генераторов со смесителем сигналов, выполненным на элементе DD2.4. Элемент DD1.4 усиливает выходной сигнал смесителя и согласует его выход с головными телефонами (наушниками).
Повышение чувствительности данного металлоискателя достигается тем, что частота опорного генератора отличается от поискового в 10 раз, и расстройка последнего всего на 10Гц приводит к изменению частоты биений на 100Гц, что значительнее заметнее на слух, чем в металлоискателе на одной микросхеме. Конденсаторы С1, С8, С9 выполняют роль фильтров высоких частот.
Капсюли головных телефонов подключены к выходу DD1.4 последовательно для улучшения согласования. Питается схема от батареи типа «Крона» напряжением 9 вольт. Исходя из параметров микросхем и конденсатора С8, напряжение питания можно увеличить до 15 вольт. Ток потребления около 25мА.
После установки и спайки всех элементов необходимо убедиться в отсутствии коротких замыканий припоем соседних контактных площадок. Далее подключаем наушники и питание, убедившись, что полярность соблюдена, иначе микросхемы выйдут из строя. При подключении питания в наушниках будет слышен характерный щелчок, при вращении ручки переменного резистора R2 должны прослушиваться биения гармоник генераторов. Поисковая катушка L1 содержит 50 витков медного провода типа ПЭТВ, ПЭВ диаметром 0,15 – 0,5 мм, намотанных на оправке диаметром 15 – 30см.
От диаметра катушки зависит чувствительность металлоискателя. Чем меньше диаметр поисковой катушки, тем больше становится чувствительность устройства, зато сужается площадь поиска металлических предметов. Настройка металлоискателя на рабочий режим заключается в настройке контура на частоту 100кГц. При намотанной катушке это достигается подбором конденсатора С2.
Без частотомера и осциллографа по звуку в наушниках можно настроить прибор таким образом: при правильно выбранной ёмкости конденсатора С2, при установке ручки переменного резистора примерно в среднее положение в наушниках должны прослушиваться «нулевые» биения генераторов (при отклонении ручки от этого положения в наушниках будет прослушиваться тональный сигнал с увеличивающейся частотой пропорционально отклонению ручки от «среднего» положения в любую сторону).
При поднесении к катушке металлических предметов в наушниках должно прослушиваться изменение частоты. Это изменение частоты и является определяющим при поиске металлических предметов. Надо для себя будет выбрать наиболее приемлемую частоту тона в наушниках и соответствующие биения – суммарные или разностные (ручка R2 вправо или влево от «нулевых» биений).
Соединение катушки с платой лучше сделать коаксиальным кабелем (антенным или экранированным), а катушку обмотать плотно изолентой и экранировать фольгой, соединив её с общим проводом. При намотке экранирующей фольги необходимо оставить разрыв около 1см в районе отводов катушки, иначе получится короткозамкнутый виток экрана, который не даст работать устройству. Сверху экран необходимо будет плотно обмотать изолентой для недопущения попадания воды в катушку.
